Crean material mas fuerte que el kévlar, de gran resistencia combinada con una ligereza inédita.

El consorcio formado por el MIT y Caltech (Instituto Tecnológico de California) en Estados Unidos, junto con ETH Zürich en Suiza, presentaron el innovador material que presume ser el mas fuerte del mundo.

La búsqueda de materiales resistentes y livianos tiene su respuesta en la nanotecnología, tal como demuestran los investigadores en diversas pruebas, siendo más resistente que el kévlar o el acero.

Para lograrlo, recurrieron a un diseño con patrones de nanocarbono que confieren la resistencia al material, una técnica conocida como nanoarquitectura.

La estructura se creó por medio de una técnica de litografía de dos fotones. Básicamente se trata de utilizar un rayo láser para solidificar una resina fotosensible, dotándola de la estructura deseada.

“El resultado es una especie de malla microscópica con una estructura conocida como tetracaidecaedro, un poliedro de catorce caras. Este tipo de geometría se había utilizado anteriormente en espumas mitigadoras de energía”.

Al llevarlo al terreno de la nanoescala y darle dicha forma, el carbono, que normalmente es un material quebradizo, se vuelve flexible.

Posteriormente, en los laboratorios de Caltech lo sometieron a un intenso bombardeo supersónico de micropartículas empleando un cañón láser ultrarrápido proyectado sobre una lámina de cristal con una fina capa de oro que, a su vez, estaba revestida con micropartículas de óxido de silicio.

¿Cómo fue ese bombardeo?

Cuando el láser atraviesa la lámina se genera un plasma que impulsa las partículas de silicio a una velocidad supersónica. Algo así como se te cae de la mesa el vasito y su líquido sale proyectado a toda la alfombra.

En las pruebas, se utilizó un rango de velocidades situado entre los cuarenta y los mil cien metros por segundo. ¿Es muy rápido? Recuerda que la velocidad del sonido es 340 metros por segundo y que, por ejemplo, una bala viaja a una velocidad de seiscientos mil metros por segundo.

La nanoarquitectura demostró resistir los impactos deformándose y compactándose en el área afectada. Y, cuanto más denso era el material, mejor resistía las partículas supersónicas.

Las pruebas se han llevado a cabo con micropartículas lanzadas sobre una muestra de un grosor inferior al de un pelo humano, pero los principios físicos son los mismos que los aplicados en la modelación de los impactos de meteoritos a gran escala.

En el experimento se recurrió al teorema Buckingham II, un marco de análisis dimensional empleado para caracterizar impactos planetarios.

Este tipo de análisis reúne características físicas como la velocidad del meteorito y la resistencia de la superficie del planeta para calcular la “eficiencia de craterización”. Es decir, la probabilidad de que el meteorito penetre en la superficie.

Este modelo les permitió predecir el efecto de los impactos con una gran precisión. Según los investigadores, este tipo de marco de análisis es extensible a otros nanomateriales a la hora de comprobar su resistencia y resiliencia.